Dimorphodon es uno de esos animales que parece que fue ensamblado fuera de la caja: su cabeza era mucho más grande que la de otros pterosaurios, incluso casi contemporáneos como Pterodactylus, y parece haber sido prestada de un dinosaurio terópodo terrestre más grande y plantado en el extremo de su cuerpo pequeño y delgado. De igual interés para los paleontólogos, este pterosaurio jurásico de medio a tardío tenía dos tipos de dientes en sus mandíbulas con pico, los más largos en el frente (presumiblemente destinados a enganchar a su presa) y los más cortos y planos en la parte posterior (presumiblemente para moler a esta presa en una papilla que se traga fácilmente), de ahí su nombre, griego para "dos formas de diente".
Descubierto relativamente temprano en la historia paleontológica, a principios del siglo XIX en Inglaterra por la cazadora de fósiles aficionada Mary Anning, Dimorphodon ha ocasionado su parte de controversia ya que los científicos no tenían un marco de evolución dentro del cual entenderlo..
Por ejemplo, el famoso (y notoriamente irritable) naturalista inglés Richard Owen insistió en que Dimorphodon era un reptil terrestre de cuatro patas, mientras que su rival Harry Seeley estaba un poco más cerca de la marca, especulando que Dimorphodon podría haber corrido sobre dos patas. A los científicos les llevó años darse cuenta de que estaban tratando con un reptil alado..
Irónicamente, según la última investigación, puede ser el caso de que Owen tenía razón después de todo. El Dimorphodon de cabeza grande simplemente no parece haber sido construido para un vuelo sostenido; a lo sumo, puede haber sido capaz de revolotear torpemente de un árbol a otro o aletear brevemente sus alas para escapar de los depredadores más grandes.
Este puede haber sido un caso temprano de no vuelo secundario, ya que un pterosaurio que vivió decenas de millones de años antes de que Dimorphodon, Preondactylus, fuera un volador consumado. Es casi seguro que, a juzgar por su anatomía, Dimorphodon era más hábil trepando árboles que deslizándose por el aire, lo que lo convertiría en el equivalente jurásico de la ardilla voladora contemporánea. Por esta razón, muchos expertos ahora creen que Dimorphodon subsistió con insectos terrestres, en lugar de ser un cazador de peces pequeños pelágicos (que vuelan en el océano).